1 太原理工大学物理学院，山西 太原 030024
2 太原理工大学电子信息与光学工程学院，山西 太原 030024
通过在成本较低的活性层P3HT中引入少量在近红外波段有吸光能力的有机受体Y6制成倍增器件，Y6与P3HT发生分子间电荷转移，使得器件的响应波段拓展至1310 nm，在目前所报道的近红外倍增型有机光电探测器中具有明显优势。在空穴传输层与活性层之间引入原子级厚度的Al2O3，极大降低了器件的暗电流，将器件由只能反向偏压响应改善到能够正反双向偏压响应。Al2O3修饰后器件在860 nm处的外量子效率为800%，比探测率为5.6×1011 Jones；1310 nm处器件的外量子效率为80.4%，比探测率为5.13×1010 Jones。
探测器 分子间电荷转移 近红外波段 有机光电倍增探测器 双向偏压 界面修饰
1 兰州理工大学 材料科学与工程学院
2 兰州理工大学 理学院,兰州 730050
通过将Liq（8-hydroxyquinolinato-lithium）掺入电子传输层Alq（tris(8-hydroxyquinolinato)aluminum）中，制备了具有不同结构的仅传输电子的单载流子器件。实验结果表明，掺杂器件的电性能劣于含Liq/Al复合阴极的非掺杂器件，优于含Al阴极的非掺杂器件，这表明掺入Alq的Liq没有产生明显的“n型掺杂”效应，其具有双重作用：掺杂后分散在Alq/Al阴极界面上的Liq以电子注入层的形式出现，通过增强电子注入来提高器件电流；掺杂后存在于Alq体相中的Liq由于自身的导电性差，对电子传输具有不利影响，从而降低了器件的电流。在电致发光器件的测试中，Liq的掺杂表现出类似的现象，掺入Liq的器件性能介于非掺杂具有Liq/Al阴极和Al阴极结构器件之间，三种器件的最大电流效率分别为3.96，4.27和2.27 cd/A，并且在吸收光谱和光致发光光谱中观察不到电荷转移所带来的额外变化。
有机半导体 界面修饰 电荷转移 organic semiconductor Liq Liq Alq Alq interface modification charge transfer
1 重庆师范大学物理与电子工程学院，重庆 401331
2 重庆市光电功能材料重点实验室，重庆 401331
倒置钙钛矿太阳能电池因具有器件结构简单、迟滞效应小和制造成本低等优点，受到了研究人员越来越多的关注。电子传输层作为钙钛矿太阳能电池中的重要组成部分，其作用主要是传输电子和阻挡空穴。对电子传输层进行改性，可以有效解决其表面粗糙、能级不匹配、电子迁移率低等问题，从而提高器件的光电转换效率。本文从电子传输材料的选择、电子传输层的界面修饰、掺杂作用和改性三方面综述了电子传输层对倒置钙钛矿太阳能电池的性能的影响，并对今后倒置钙钛矿太阳能电池实现商业化做出了展望。
材料 倒置钙钛矿太阳能电池 电子传输材料 界面修饰 掺杂改性 激光与光电子学进展
2023, 60(15): 1500006
红外与激光工程
2023, 52(6): 20230219
光学 精密工程
2022, 30(19): 2332
1 北京工业大学材料与制造学部, 北京 100124
2 工业大数据应用技术国家工程实验室, 北京 100124
3 北京建筑材料科学研究总院有限公司, 北京 100041
4 固废资源化利用与节能建材国家重点实验室, 北京 100041
在自修复水泥基材料中, 微胶囊与水泥基体间的界面结合决定着微胶囊被裂缝触发的概率, 从而影响自修复效果。本文针对吸水性微胶囊的界面结合问题, 利用硅烷偶联剂KH550修饰环氧/海藻酸钙微胶囊表面, 以改善其与水泥基体间的界面结合情况。采用X射线光电子能谱仪、电感耦合等离子体发射光谱仪等表征硅烷偶联剂在微胶囊表面的键合状况, 利用压汞法分析水泥基材料的孔结构, 并测试水泥基材料的抗渗性与自修复效果。结果表明, 硅烷偶联剂能够与微胶囊外壁的海藻酸钙发生化学键合, 微胶囊与水泥基体间的界面结合得到有效改善, 水泥基体中有害孔数量减少, 无害孔和少害孔数量增加, 水泥基材料的抗渗性和自修复效果获得提升。
水泥基材料 自修复 吸水性微胶囊 硅烷偶联剂 界面修饰 环氧/海藻酸钙微胶囊 cement-based material self-healing water absorbent microcapsule silane coupling agent interface modification epoxy/calcium alginate microcapsule
盐城师范学院 物理与电子工程学院, 江苏 盐城 224007
量子点发光二极管(QLEDs)具有色饱和度和色纯度高等优点, 在照明与显示领域具有广泛应用前景, 成为发光领域研究的热点之一。由于器件采用多层结构, 表面和界面问题成为制约QLEDs发展的一个棘手问题。本文使用原子层沉积技术在氧化锌(ZnO)电子传输层和量子点(QDs)发光层之间插入不同厚度的二氧化钛(TiO2)薄层, 对ZnO和QDs发光层之间的界面进行修饰。发现插入0.270 nm的TiO2后, 器件的漏电流降低约一个量级, 激子的平均寿命从15.94 ns增加到16.61 ns, 说明插入TiO2修饰层可以有效降低QDs发光层中激子猝灭, 从而提高器件在低驱动电压下的电流效率(约提高15%)。上述结果有望为QLEDs在照明和显示领域的产业化提供参考。
量子点 发光二极管 二氧化钛 界面修饰 quantum dot light-emitting diodes TiO2 interface modification
华侨大学 材料科学与工程学院, 物理化学研究所, 福建省光电功能材料重点实验室,环境友好功能材料教育部工程研究中心, 福建 厦门 361021
在钙钛矿太阳能电池(PSCs)中, 光吸收钙钛矿层夹在电子传输层(ETL)和空穴传输层(HTL)之间。钙钛矿层与电荷传输层之间的界面复合被认为是诱发器件电压损失的主要原因。通过对电荷传输层的修饰, 不仅可以提高其电荷传输性能, 而且还可以钝化界面缺陷, 从而提高电池的光电转换效率(PCE)和稳定性。通过在平面二氧化钛层上引入一层双(三氟甲基磺酰基)亚胺钠(NaTFSI)来修饰二氧化钛ETL和钙钛矿之间的界面。实验结果显示, 利用NaTFSI界面层修饰二氧化钛ETL不仅可以增大上层钙钛矿晶粒尺寸大小, 减少晶界从而降低界面载流子复合; 而且NaTFSI修饰后的ETL导电性增强, 功函数降低。最后, 通过优化NaTFSI界面层, 实现了器件效率从18.62%至19.83%的显著提升。
钙钛矿太阳能电池 界面修饰 光电转换效率 perovskite solar cells TiO2 TiO2 NaTFSI NaTFSI interface modification photoelectric conversion efficiency
1 重庆科技学院冶金与材料工程学院, 重庆 401331
2 纳微复合材料与器件重庆市重点实验室, 重庆 401331
有机-无机杂化钙钛矿型太阳能电池(简称钙钛矿太阳能电池)的最高光电转换效率已经达到25.5%, 是最有希望取代硅基太阳能电池并实现广泛应用的太阳能电池之一。作为钙钛矿太阳能电池的基本组成部分, 电子传输层对电池的性能起着至关重要的作用。本文阐述了钙钛矿太阳能电池中电子传输层的种类、尺寸以及界面修饰等对器件性能的影响, 为继续提升钙钛矿太阳能电池性能提供参考。
钙钛矿太阳能电池 光电转换效率 电子传输层 有机-无机杂化 界面修饰 perovskite solar cell photoelectric conversion efficiency electron transport layer organic-inorganic hybrid interface modification
南京邮电大学 有机电子与信息显示国家重点实验室培育基地, 江苏 南京 210023
研究了在倒置白光有机电致发光器件(Organic light-emitting diodes,OLEDs)ITO/ZnO/PEI/EML/TAPC/MoO3/Al中引入Polyethylenimine(PEI)修饰层对器件性能的影响。研究发现,PEI修饰层的引入可以有效降低ZnO电子注入层的功函数,调控器件的电子注入,改善空穴和电子注入平衡,钝化ZnO表面缺陷态,减少激子猝灭。当PEI浓度为1.0 mg/mL时,倒置白光OLED器件性能达到最佳,其亮度和效率分别为11 720 cd·m-2和16.0 cd·A-1。本研究为后期倒置结构高性能OLED器件的研发奠定了一定的基础。
界面修饰 溶液法 倒置白光OLED PEI polyethylenimine(PEI) interface modification solution processing inverted white OLED
